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阻燃粘膠阻燃腈綸紡織產(chǎn)品開發(fā)與研究
集萃印花網(wǎng)  2011-09-15 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研確定了企業(yè)阻燃粘膠/阻燃腈綸紡織產(chǎn)品開發(fā)與研究方向,設(shè)計(jì)并生產(chǎn)了具有典型混紡比意義的紗線及不同組織規(guī)格的阻燃織物?椢锂a(chǎn)品集阻燃性、功能性、舒適性及價(jià)格優(yōu)勢(shì)于一體,市場(chǎng)前景好。經(jīng)國(guó)家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),符合阻燃GB/T17591—2006阻燃織物阻燃B1級(jí)燃燒性能技術(shù)要求。同時(shí),通過(guò)不同比例阻燃纖維混比、不同組織規(guī)格織物的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,表明阻燃織物中阻燃粘膠混比從30%~70%,而對(duì)應(yīng)的阻燃腈綸混比從70%~30%及織物組織規(guī)格變化,其阻燃性能基本相近,該系列產(chǎn)品阻燃性能穩(wěn)定。

  引言:隨著科技和現(xiàn)代生活的進(jìn)步,人們對(duì)阻燃紡織品的需求更加迫切,據(jù)統(tǒng)計(jì),約50%的火災(zāi)事故是因?yàn)榧徔椘凡蛔枞级饠U(kuò)大的。但阻燃紡織品的推廣和大量應(yīng)用又受到現(xiàn)有阻燃紡織品阻燃性、功能性、舒適性和價(jià)格成本的制約,本文介紹了新開發(fā)的阻燃粘膠/阻燃腈綸紡織產(chǎn)品在這一方面取得的成效。

  1、市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)研究定位

  1.1、從市場(chǎng)對(duì)阻燃紡織產(chǎn)品的需求看

  隨著科技的發(fā)展和紡織工業(yè)的進(jìn)步,紡織產(chǎn)品品種不斷增多,其應(yīng)用范圍從人們?nèi)粘I顢U(kuò)展到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、軍事、航天、衛(wèi)生、防護(hù)等諸多領(lǐng)域;同時(shí),由于大部分紡織品不阻燃而引起的潛在火災(zāi)威脅也進(jìn)一步擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì),約50%以上的火災(zāi)事故是因?yàn)榧徔椘凡蛔枞级饠U(kuò)大的,所以紡織品的阻燃性能引起了世界范圍的關(guān)注,各國(guó)紛紛開展紡織品阻燃技術(shù)研究,制訂了相應(yīng)的紡織品阻燃性能測(cè)試方法,阻燃制品標(biāo)準(zhǔn)及防護(hù)應(yīng)用法規(guī)等,并組織實(shí)施。

  隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高,人們對(duì)阻燃紡織品的需求更加迫切,阻燃紡織品推廣很快,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高層建筑、賓館、影院、醫(yī)院、家庭裝飾、以及飛機(jī)、輪船、火車、汽車的內(nèi)部裝飾和特種人員的防護(hù)。由于當(dāng)前火災(zāi)不斷發(fā)生,給國(guó)家和人民生命、財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失,為減少火災(zāi)發(fā)生及降低火災(zāi)危害,阻燃系列紡織品開發(fā)被提到日程。同時(shí),我國(guó)也正在制訂和實(shí)施強(qiáng)制性使用阻燃紡織品的法規(guī)、措施。比如,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB20286-2006《公共場(chǎng)所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標(biāo)識(shí)》規(guī)定,2008年7月1日之后公安部消防局嚴(yán)格要求,凡是使用不符合標(biāo)準(zhǔn)中要求的產(chǎn)品,經(jīng)消防驗(yàn)收或消防檢查不合格的一律不予以通過(guò)。它的強(qiáng)制執(zhí)行將為我國(guó)阻燃行業(yè)的發(fā)展展現(xiàn)了光明前景。

  據(jù)專家預(yù)測(cè),僅防護(hù)服裝一項(xiàng),我國(guó)冶金和消防部門年需阻燃服40萬(wàn)套,水電、核工業(yè)、地礦等部門需要阻燃服200萬(wàn)套,加上軍服等其它需要阻燃服300萬(wàn)套,是一個(gè)較大的市場(chǎng)容量。面向廿一世紀(jì)研發(fā)新一代耐熱難燃的纖維材料及其紡織品將是重要的科技項(xiàng)目,因此,阻燃紡織品將會(huì)是一個(gè)相對(duì)發(fā)展快、有市場(chǎng)前景的增長(zhǎng)型產(chǎn)業(yè),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家法制的健全,阻燃紡織品在我國(guó)具有廣闊的市場(chǎng)前景。同時(shí),世界阻燃紡織品市場(chǎng)不斷擴(kuò)大需求,也是必然趨勢(shì)。

  1.2、從阻燃紡織產(chǎn)品的研究看

  阻燃紡織品的阻燃性、功能性、舒適性和價(jià)格成本仍是大量應(yīng)用的關(guān)鍵。我國(guó)早期研發(fā)的阻燃面料是由一般面料經(jīng)阻燃整理的阻燃紡織品,由于不耐洗滌而不具備永久阻燃性;繼之先行開發(fā)的一些阻燃合成纖維,雖然具有永久阻燃性,極限氧指數(shù)也達(dá)到較好水平,但服用性較差,且有的在火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生熔融滴落物,會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員造成二次傷害;而阻燃王牌芳綸1313纖維紡織品具有非常好的阻燃效果,但價(jià)格昂貴,且染色困難,一般用于高要求的特殊產(chǎn)品。綜上所述,阻燃紡織品的大量應(yīng)用,受現(xiàn)有阻燃紡織品阻燃性、功能性、舒適性和價(jià)格成本的制約。

  1.3、本企業(yè)阻燃紡織品開發(fā)與研究定位

  首先,及時(shí)抓住了一個(gè)機(jī)遇。我公司一長(zhǎng)期合作單位的阻燃纖維新產(chǎn)品—阻燃粘膠纖維通過(guò)了鑒定。該新產(chǎn)品是在完成國(guó)家“863”計(jì)劃研究成果基礎(chǔ)上開發(fā)的一種具有阻燃抗熔滴性能的高技術(shù)纖維新材料。該產(chǎn)品采用新一代阻燃技術(shù)—溶膠凝膠技術(shù),使無(wú)機(jī)高分子阻燃劑在粘膠纖維有機(jī)大分子中以互穿網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)存在,既保證了纖維優(yōu)良的物理性能,又實(shí)現(xiàn)了遇火低煙、無(wú)毒、不熔融滴落而只發(fā)生碳化,具有自熄效果,碳化后仍能保持纖維原來(lái)形狀,避免高溫熔融滴落物使人員二次傷害的現(xiàn)象;該阻燃粘膠纖維的物理性能與普通粘膠纖維相似,吸濕透氣性好,易染色,織物具有良好的手感和穿著舒適性,纖維極限氧指數(shù)LOI≥28%,且具有永久阻燃性,廢棄物可自然降解,綠色環(huán)保。我公司決定進(jìn)一步加強(qiáng)合作,率先開發(fā)該阻燃纖維紡織品。

  繼之,又通過(guò)認(rèn)真調(diào)研篩選,選擇了阻燃腈綸(又稱腈氯綸或改性腈綸)纖維,作為與阻燃粘膠纖維混紡的黃金搭檔。阻燃腈綸纖維極限氧指數(shù)≥28~34.6%,阻燃效果不會(huì)因織物的洗滌、熨燙、磨損而發(fā)生變化,具有永久阻燃性。阻燃腈綸纖維或其織物的燃燒是比較困難的,即它不能維持燃燒,也不能傳播火焰或融滴,當(dāng)火焰離開時(shí)會(huì)自行滅失,直接點(diǎn)燃時(shí)無(wú)熔滴的碳化,從而形成一個(gè)附加的阻燃層;阻燃腈綸纖維的物理性能與普通腈綸十分接近,比重大于腈綸,與羊毛相近,回潮率小于2%,具有強(qiáng)度高、彈性好、尺寸穩(wěn)定的特點(diǎn),有合成羊毛之稱;同時(shí)也具有非常好的染色性能和很強(qiáng)的耐化學(xué)品性能,其中包括大部分無(wú)機(jī)酸和鹽、有機(jī)酸氧化劑和有機(jī)化學(xué)品,除二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和丙酮外,大部分有機(jī)溶劑都不能將它溶解,優(yōu)于大多數(shù)天然纖維和人造纖維,防護(hù)功能好。

  綜合比較兩種阻燃纖維的性能共同點(diǎn)是:(1)極限氧指數(shù)(LOI)≥28%,屬難燃纖維;(2)遇火低煙、無(wú)毒、不熔融滴落,只碳化,避免人員二次傷害;(3)耐洗滌,具有永久阻燃性;(4)易上色,色澤鮮艷,染色性能好;(5)纖物理性能與天然纖維相近,阻燃粘膠與棉相近,阻燃腈綸與羊毛相近,親膚性好。兩種纖維的性能不同點(diǎn)是: (1)阻燃粘膠纖維吸濕性好,回潮率12~14%,阻燃腈綸纖維低吸濕,回潮率1.2~2.0%;(2)阻燃腈綸纖維有很強(qiáng)的耐化學(xué)品性能,防護(hù)功能好;(3)阻燃腈綸纖維極限氧指數(shù)(LOI)更高(最高可達(dá)34.6%)。兩種阻燃纖維共同點(diǎn)優(yōu)勢(shì)突出,相得益彰;不同點(diǎn)差異互補(bǔ),相輔相成;正適合根據(jù)不同需求,設(shè)計(jì)科學(xué)的混紡比(同時(shí)與價(jià)格因素結(jié)合起來(lái))。比如,內(nèi)衣需要吸濕透氣、親膚,則阻燃粘膠混比高些;又如防護(hù)服,要求阻燃效果好,防護(hù)功能好,保形性好,則阻燃腈綸混比高些(同時(shí),價(jià)格成本也低些)。阻燃粘膠纖維與阻燃腈綸纖維混紡生產(chǎn)阻燃紡織品是難得的黃金搭檔。

  2、產(chǎn)品試制、工藝技術(shù)設(shè)計(jì)

  2.1、基于以上理論分析研究,本企業(yè)進(jìn)行了產(chǎn)品開發(fā)實(shí)踐。

  2.1.1、選用阻燃纖維原料如表一

  

  2.1.2、設(shè)計(jì)典型混比意義的紗線產(chǎn)品如表二

  

  2.1.3、設(shè)計(jì)不同組織規(guī)格的面料如表三

  

  經(jīng)過(guò)探索研究試驗(yàn),摸清兩種阻燃纖維紡紗、織造工藝特點(diǎn),優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)及采取了相對(duì)應(yīng)配套的工藝、設(shè)備、操作、空調(diào)等技術(shù)措施,成功生產(chǎn)了上述表二、表三所列系列紗線及面料。

  3、產(chǎn)品阻燃性能檢驗(yàn)結(jié)果與討論

  表三所列三種面料經(jīng)國(guó)家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn):氧指數(shù)32.4—32.5%,燃燒特征:碳化;達(dá)到織物阻燃一級(jí)GB/T5454氧指數(shù)≥32.0%的要求;垂直燃燒法損毀長(zhǎng)度87—98㎜,經(jīng)向、緯向續(xù)燃時(shí)間為0,陰燃時(shí)間為0。燃燒特征:碳化;達(dá)到織物阻燃一級(jí)GB/T5455損毀長(zhǎng)度≤150㎜,續(xù)燃時(shí)間≤5S,陰燃時(shí)間≤5S,燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒式陰燃的要求。詳見表四。

  

  國(guó)家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)結(jié)果表明:1、所檢驗(yàn)織物符合中華人民共和國(guó)阻燃機(jī)織物GB/T17591-2006阻燃織物阻燃B1級(jí)燃燒性能技術(shù)要求;2、不同阻燃纖維混比、不同組織規(guī)格織物的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,表明阻燃織物中,阻燃粘膠混比從30%~70%,而對(duì)應(yīng)的阻燃腈綸混比從70%~30%及織物組織規(guī)格變化,其阻燃性能基本相近,該系列產(chǎn)品阻燃性能穩(wěn)定。作為一個(gè)類別的阻燃新產(chǎn)品研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)生產(chǎn),已取得初步成功,為進(jìn)一步深入試驗(yàn)研究和優(yōu)化該類產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。希望通過(guò)不懈努力研究改進(jìn),使該類產(chǎn)品成為集阻燃性、功能性、舒適性及價(jià)格優(yōu)勢(shì)于一體的優(yōu)秀阻燃產(chǎn)品。

  結(jié)論:

  阻燃粘膠/阻燃腈綸紡織產(chǎn)品,阻燃粘膠混比從30%--70%,而對(duì)應(yīng)的阻燃腈綸混比從70%--30%及組織規(guī)格變化,其阻燃性能基本相近,該系列產(chǎn)品阻燃性能穩(wěn)定。通過(guò)不懈努力研究改進(jìn),該系列產(chǎn)品在集阻燃性、功能性、舒適性及價(jià)格優(yōu)勢(shì)于一體方面具有較好的前景。

  來(lái)源 朱張林

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